Tratamento do esgoto sanitário da Universidade Federal de Lavras, em estação piloto, objetivando sua caracterização, remoção de poluentes e cinética
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Universidade Federal de Lavras
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Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
Com o crescente apelo em relação às questões ambientais de gerenciamento da água, devido à sua escassez em diversos locais do Brasil, o tratamento e o reúso de efluentes gerados em grande e pequena escala têm cada vez mais importância.Assim, esta pesquisa objetivou analisar a combinação de reator anaeróbio de manta de lodo e fluxo ascendente (RAFA), filtro biológico aerado submerso (FBAS), decantador secundário (DEC) e sistema alagado construído (SAC) para o tratamento de esgoto sanitário em escala piloto da Universidade Federal de Lavras (UFLA), além da obtenção de parâmetros cinéticos. O experimento foi instalado nas dependências da estação de tratamento de esgoto da UFLA, tendo sido divido em 5 fases: Fase 1 148-dias e TDH 40; Fase 2 87 dias e TDH 30; Fase 3 95 dias e TDH 20; Fase 4 88 dias e TDH 16 e Fase 5 108 dias e TDH 12 totalizando 526 dias em campo. Ao longo do período de monitoramento, foram coletadas amostras afluente e efluente de cada unidade de tratamento, duas vezes na semana para análises físicas, químicas e biológicas. Analisando o experimento em duas fases, antes e após o acionamento da segunda elevatória da Veterinária, verificou-se que a afluente ao sistema de tratamento apresentou diferença estatística para as variáveis pH, sólidos totais e nitrogênio total Kjedahl, enquanto a condutividade elétrica, demanda biológica e química de oxigênio além do fósforo, não apresentaram diferença significativa. As médias de monitoramento das cinco fases estudadas, apresentam um pH com valores 8,1; 8,3; 7,5; 7,4 e 7,7 respectivamente para a entrada, RAFA, FBAS, DEC e SAC. As eficiências médias de remoção de DBO e DQO variaram entre 59 e 83% e 89 e 95%, respectivamente. Em relação a remoção de nutrientes durante a pesquisa as faixas foram 88 e 41 % respectivamente para nitrogênio e fósforo. Os valores cinéticos obtidos no RAFA, para as 5 fases foram: coeficiente de crescimento 0,56 mg mg-1 d-1; decaimento endógeno 0,13 d-1;taxa máxima de crescimento microbiano 0,21 d-1; concentração do substrato limitante 1.405 mg L-1 de DQO. A produção de total de capim-tifton 85 foi de 238 t ha-1, apresentando boas eficiências extratoras de nutrientes, de 20 e 13% respectivamente para nitrogênio e fósforo. Após os 526 dias de experimento em campo,foi possível observar que o tempo da primeira fase (148 dias) não foi suficiente para formação do lodo no RAFA, contudo, proporcionou boa estabilidade ao sistema. As eficiências globais para todos os parâmetros analisados, apresentaram-se satisfatórias, com exceção das de sólidos. A configuração utilizada neste trabalho apresentou bom desempenho para remoção de poluentes oriundos do efluente sanitário da Universidade Federal de Lavras.
Abstract
With the increasing appeal of water management environmental issues, due to their scarcity in several locations in Brazil, the treatment and reuse of large and small scale effluents are increasingly important. The aim of this research was to analyze the combination of anaerobic sludge blanket and upflow (RAFA), submerged aerated biological filter (FBAS), secondary decanter (DEC) and flooded system (SAC) for the treatment of sanitary sewage at scale pilot of the Federal University of Lavras (UFLA), in addition to obtaining kinetic parameters. The experiment was installed in the UFLA sewage treatment plant and was divided into 5 phases: Phase 1 148 days and TDH 40; Phase 2 87 days and TDH 30; Phase 3 95 days and TDH 20; Phase 4 88 days and TDH 16 and Phase 5 108 days and TDH 12 totaling 526 days in the field. During the monitoring period, tributary and effluent samples were collected from each treatment unit twice a week for physical, chemical and biological analyzes. Analyzing the experiment in two phases, before and after the activation of the second Veterinary elevation, it was verified that the affluent to the treatment system presented statistical difference for pH, total solids and total Kjedahl nitrogen variables, while the electrical conductivity, biological demand and oxygen chemistry besides phosphorus, did not present significant difference. The monitoring averages of the five phases studied have a pH of 8.1; 8.3; 7.5; 7.4 and 7.7 respectively for the input, RAFA, FBAS, DEC and SAC. The mean removal efficiencies of BOD and COD varied between 59 and 83% and 89 and 95%, respectively. Regarding the nutrient removal during the research the bands were 88 and 41% respectively for nitrogen and phosphorus. The kinetic values obtained in the RAFA for the 5 phases were: growth coefficient 0.56 mg mg-1 d-1; endogenous decay 0.13 d-1; maximum rate of microbial growth 0.21 d-1; limiting substrate concentration 1,405 mg L-1 COD. The total tifton 85 grass yield was 238 t ha-1, presenting good nutrient-extracting efficiencies of 20 and 13% respectively for nitrogen and phosphorus. After the 526 days of field experiment, it was possible to observe that the time of the first phase (148 days) was not sufficient for the formation of sludge in RAFA, however, it provided good stability to the system. The overall efficiencies for all analyzed parameters were satisfactory, except for solids. The configuration used in this work presented good performance for the removal of pollutants from the sanitary effluent of the Federal University of Lavras.
Descrição
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Citação
LIMA, L. C. Tratamento do esgoto sanitário da Universidade Federal de Lavras, em estação piloto, objetivando sua caracterização, remoção de poluentes e cinética. 2019. 178 p. Tese (Doutorado em Recursos Hídricos)–Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2019.